超音速飞机介绍

超音速飞机介绍
超音速飞机介绍

超音速飞机的英文:supersonic aircraft

目前各国正在对一种超音速冲压喷射发动机进行试验,以用于商业用途。澳洲昆士兰大学的特超音速中心将在今年6月底和7月初进行这种发动机的首次试验,实验用的发动机样机使用高速气流点燃无污染的氢气,造价超过100万澳元。

但专家指出,目前无人驾驶的超音速飞机最大的用途还是在军事上。

目前的飞行速度纪录由美国的X-15飞机在1967年10月创下,为6.7马赫;但X-15以火箭做动力,自身带有燃料和氧化剂。而X-43A的发动机属吸气型,飞机携带氢气做燃料,从大气层吸取氧气混合燃烧。目前最快的吸气型飞机是美国的S R-71“黑鸟”侦察机。飞行速度大约3.1马赫。美国还在研制“曙光女神”高速侦察机,其结构不同于现有的飞机和航天器,已多次试飞,速度为4.5至6马赫。据称,它将取代SR-71侦察机,既可实施侦察,也可执行攻击任务。

法国国家航空航天公司与航空航天研究院,正在研制一种HAHV高空高速无人驾驶侦察机,其速度达6至8马赫,航程可达2000公里。在30-35公里高度上,它能实行电子情报搜集等多种任务,尤其擅长于侦察视界外敌防空阵地情况。

印度航空开发署研制的轻型超音速战斗机今年1月首次试飞成功。

超音速飞机如何产生强大推力

音速:音速约为每秒钟340米。马赫:超高速单位,物体运动的速度与音速的比值为马赫或马赫数。亚音速:速度小于1马赫。超音速:速度在1至5马赫间。高超音速:速度在5马赫以上。

高超音速飞机采用的是超音速燃烧冲压发动机,它类属于冲压发动机。冲压发动机的原理由法国人雷恩?洛兰于1913年提出,1939年首次被德国用于V-1飞弹上。冲压发动机由进气道、燃烧室、推进喷管三部分组成,它比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。该过程不需要高速旋转的、复杂的压气机。高速气流经扩张减速,气压和温度升高后,进入燃烧室与燃油混合燃烧,温度为2000—2200℃,甚至更高,经膨胀加速,由喷口高速排出,产生推力。

冲压喷气发动机目前分为亚音速、超音速、超音速燃烧(或高超音速)三类。亚音速冲压发动机以航空煤油为燃料,采用扩散形进气道和收敛形喷管,飞行时增压比不超过1.89。速度在小于0.5马赫时一般无法工作。超音速冲压发动机采用超音速进气道,燃烧室入口为亚音速气流,采用收敛形或收敛扩散形喷管。用航空煤油或烃类作为燃料。推进速度为2至5马赫,可用于超音速靶机和地对空导弹。超音速燃烧(高超音速)发动机是一种使用碳氢燃料或液氢燃料新颖的发动机,空气在发动机内的流速始终保持为超音速,飞行速度高达5至16马赫。

超音速飞机与喷气发动机的区别

今天喷气式飞机使用的最普通的喷气发动机是涡扇喷气发动机。带有外涵道的喷气发动机的早期设计出现在20世纪30年代。40和50年代,人们对早期的涡扇发动机进行了试验。然而,由于对风扇叶片设计制造的要求非常高,因此直到60年代,人们才得以制造出符合涡扇发动机要求的风扇叶片,从而揭开了涡扇发动机实用化的

阶段。涡扇喷气发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,发动机利用气压机先对进入发动机的空气进行压缩,压缩的空气和燃料混合并被点燃,随后气体爆炸推动飞机前进,后面的涡扇和前面的压缩机处在同一根轴承上。

超音速燃烧发动机同涡扇喷气发动机存在不同。其实,它也有别于火箭发动机。虽然,多级火箭的速度极高,可达20多马赫,但是它携带着全部的燃料,因而在相同体积的情况下,其有效负载低于安装有超音速燃烧冲压发动机的飞行器。

飞机的气动布局和机翼几何参数

与机翼的几何参数 往飞行是从模仿鸟类飞行开始的。但是由于鸟类飞行机理的复杂性,至今未能对扑翼机模仿成功。 促使人们遨游天空的,也许是受中国风筝的启发,在航空之父凯利的科学理论指导下,将动力和升力面分开考虑,而发明了固定翼飞机。 二十世纪人类史最伟大的科学成就。是人类最快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具,在国家安全、社会和国民经济的发展中占有极其重要的地位。史之乱蒙冤沦为囚犯,被流放到白帝城后,朝廷大赦天下,他立刻返舟东下,重出三峡,欣喜的心情无法言表: 帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。 白乘飞机,不知如何写佳作。是否同意写成如下: 帝彩云间,千里江陵一时还。两耳风声鸣不住,轻机已过万重山。 飞翔,必须做到: 的气动外形 的结构 的动力 定的速度 的操纵机构 系统 同,飞机在空中能够飞行是依靠与空气的相对运动,而产生作用在飞机上的力和力矩来实现的。如对于水平等速直线飞行而言,从飞机受力条件,有 L V¥(升力与重力平衡) D//V¥(推力与阻力平衡) (俯仰力矩保持守恒)

必须具备的条件: 飞机在空中飞行是靠作用于飞机上的空气动力)。此外,喷气发动机的氧气也是取源于空气。一定的飞行速度(飞机和空气之间要有一定的相对运动,产生空气动力)。 的气动外形、受力大小和飞行姿态。 保持和改变飞行状态的能力。 布局 型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务,飞机的气动布局是不同的。 机的气动布局? 飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及其相互位置。 件有:推进系统、机翼、机身、尾翼(平尾、立尾)、起落架等。 连接的相互位置分为:

有无上反角分为: 分为: 的相对纵向位置分为: 花八门、多种多样,有平直的,有三角的,有后掠的,也有前掠的等等。然而,不论采用什么样的形状,设计者都必须使飞机具有良好的气动外形,并且使良好的气动外形,是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。

航概思考题部分答案

航空航天概论思考题 1.什么是航空?什么是航天?航空与航天有何联系?答:飞行器在地球大气层内的航行活动为航空。指人造地球卫星、宇宙飞船等在地球附近空间或太阳系空间飞行。 联系:ⅰ:航空宇航天是紧密联系的;ⅱ:航空航天技术是高度综合的现代科学技术:力学、热力学和材料学是航空航天的科学基础。电子技术、自动糊控制技术、计算机技术、喷气推进技术和制造工艺技术对航空航天的进步发挥了重要作用。医学、真空技术和低温技术的发展促进了航天的发展。 2.航天器是怎样分类的?各类航天器又如何细分? 答:按技术分类和按法律分类。按技术分类主要按飞行原理进行分类,根据航空器产生升力的原理不同,航空器可分为两大类:⑴轻于空气的航空器⑵重于空气的航空器。轻于空气的航空器包括:气球,汽艇,飞艇等;重于空气的航空器又分为:固定翼航空器、旋翼航空器、扑翼机、侧旋转翼机。其中固定翼航空器又分为飞机和滑翔机;旋翼航空器又分为直升机和旋翼机。 按法律分类:分为民用航空器和国家航空器。 3、要使飞机能够成功飞行,必须解决什么问题? 答:作为动力源的发动机问题; 飞行器在空中飞行时的稳定和操纵问题。

3.简述对飞机的创造发明做出卓越贡献的科学家,及他们的工作? 答:阿代尔在1890年10月9日制成了一架蝙蝠状的飞机进行试飞,但终因控制问题而摔坏。美国科学家S.P.兰利1891年设计了内燃机为动力的飞机,但试飞均告失败。德国的O.李林达尔,完善了飞行的稳定性和操纵性,于1891年制成一架滑翔机,成功地飞过了30米的距离。美国的莱特兄弟从1896年开始研究飞行,他们在学习前人著作和经验的基础上,分析其成败的原因,并用自制的风洞进行了大量的试验,于1900年制成了一架双翼滑翔机,先进行滑翔飞行和改进,尔后又开始了动力飞行试验。1906年,侨居法国的巴西人桑托斯.杜蒙制成箱形风筝式飞机“比斯-14”,并在巴黎试飞成功。1908年,冯如在旧金山自行研制出我国第一架飞机。1909年7月,法国人L.布莱里奥驾驶自己设计的一架单翼飞机飞越了英吉利海峡,从法国飞到了英国。1910年3月,法国人法布尔又成功地把飞机的使用范围从陆地扩大到水面,试飞成功世界上第一架水上飞机。1910年,谭根制成船身式水上飞机,并创造了当时水上飞机飞行高度的世界纪录。 1913年,俄国人I.西科斯基成功地研制了装4台发动机的大型飞机,并于同年8月首飞成功国内,1914年,北京南苑航校修理厂潘世忠自行研制出“枪车”号飞机,并试飞成功。 4.大气分几层?各层有什么特点? 答:对流层:对流层包含了大气层质量四分之三的大气,气体密度最大,大气压力也最高;气温随高度升高而逐渐降低;空气上下对流

飞机的常见气动布局

飞机的常见气动布局 亲爱的同学们 大家好: 今天,我想和大家讲一讲,飞机的常见气动布局。大家知道的都有哪些呢? 目前我们所知的可行的飞机的空气动力布局方式有:常规、鸭式、三翼面、变后掠、无尾、飞翼、前掠翼。这些布局方式各有特色各有长短,我将为大家逐个讲解。 首先是常规,常规布局也就是主翼在前,水平尾翼在后,有一个或两个垂尾的气动布局方式。使用这种气动布局设计的具有代表性的战斗机有,美国——洛克希德马丁公司:F22猛禽。俄罗斯——苏霍伊设计局:苏27侧卫。但其实,我们常见的客货机几乎全是这种设计的。常规布局的优点是技术成熟,理论研究已经非常完善,生产技术也成熟而又稳定,同其他气动布局相比各项性能比较均衡。只是由于均衡所以也没有特别出色的地方。 然后是鸭式。因为当初这种气动布局的飞机飞起来像鸭子,故此得名。说到鸭式布局,我们就不得不说世界上第一架飞机——莱特兄弟的飞行者一号。它所使用的布局其实就是鸭式布局。鸭式布局也是主翼在后面,前面加个小机翼叫做鸭翼。简单地来看,鸭式布局就是将常规布局中的水平位移移到了主翼前方,但鸭翼与平尾并不是一个概念。虽然鸭

翼也承担着控制俯仰的责任,但除此之外,鸭翼还会产生涡流。这些涡流吹过主翼会带来强大的增升效果,也就是说,鸭翼能提供额外的升力。如此,鸭式布局的飞机的短距起降性能更强,因为它们在低速度状况下也能获得较高的升力。鸭式布局的飞机在高速飞行中有着更高的稳定性,机动性也要比常规布局飞机更加出色。有时鸭式布局飞机还会在机身的后下方增加两片叫做腹鳍的翼面,以增加大迎角情态下的飞行稳定性,这是因为在大迎角情态下,常规布局的飞机的垂尾还会接触到由主翼和平尾的间隙间吹过的气流,而鸭式布局的飞机的主翼往往会阻断流往垂尾的气流,如此垂尾便不能很好地控制飞机的水平方向稳定,而在机身下方增加的腹鳍则能解决这个问题。这也是鸭式布局飞机的一个不同之处。鸭式布局设计的代表战机有:中国成飞歼20,欧洲双风:阵风、台风。而鸭式布局正是我国擅长,欧洲钟情的飞机气动布局方式。这里补充一个鸭翼与平尾的不同之处:鸭翼与主翼的耦合一般是不允许二者处于同一平面的:鸭翼的位置要高于主翼。如此鸭翼才会体现它的特性。而常规布局的飞机的平尾和主翼是可以,或者说一般都是处在同一平面的。可这样一来,我们知道,使用鸭式布局的我国歼20属于第四代隐身战机。而鸭翼的这种耦合方式会对飞机的外形隐身带来很大的负面影响。所以我们的歼20身上鸭翼与主翼的耦合方式变为了鸭翼上反和主翼下反。这样做确实压抑了鸭

飞机的气动布局与机翼的几何参数

飞机的气动布局与机翼的几何参数 人类向往飞行就是从模仿鸟类飞行开始的。但就是由于鸟类飞行机理的复杂性,至今未能对扑翼机模仿成功。 而真正促使人们遨游天空的,也许就是受中国风筝的启发,在航空之父凯利的科学理论指导下,将动力与升力面分开考虑,而发明了固定翼飞机。 飞机就是二十世纪人类史最伟大的科学成就。就是人类最快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具,在国家安全、社会与国民经济的发展中占有极其重要的地位。 当年李白受安史之乱蒙冤沦为囚犯,被流放到白帝城后,朝廷大赦天下,她立刻返舟东下,重出三峡,欣喜的心情无法言表: 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。 如果李白乘飞机,不知如何写佳作。就是否同意写成如下: 朝辞白帝彩云间,千里江陵一时还。两耳风声鸣不住,轻机已过万重山。 人类要想自由飞翔,必须做到: 1、必须有良好的气动外形 2、必须有轻巧的结构 3、必须有相当的动力 4、必须达到一定的速度 5、必须有机敏的操纵机构 6、必须有导航系统 与鸟的飞行不同,飞机在空中能够飞行就是依靠与空气的相对运动,而产生作用在飞机上的力与力矩来实现的。如对于水平等速直线飞行而言,从飞机受力条件,有 L=G L V¥ (升力与重力平衡) F=D D//V¥ (推力与阻力平衡) M=0 (俯仰力矩保持守恒)

飞机产生升力必须具备的条件: (1)有空气(飞机在空中飞行就是靠作用于飞机上的空气动力)。此外,喷气发动机的氧气也就是取源于空气。 (2)必须存在一定的飞行速度(飞机与空气之间要有一定的相对运动,产生空气动力)。 (3)要有适当的气动外形、受力大小与飞行姿态。 (4)必须存在保持与改变飞行状态的能力。 1、飞机的气动布局 不同类型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务,飞机的气动布局就是不同的。 何为飞机的气动布局? 广义而言:指飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及其相互位置。 飞机的主要部件有:推进系统、机翼、机身、尾翼(平尾、立尾)、起落架等。 按机翼与机身连接的相互位置分为: 按机翼弦平面有无上反角分为:

高超声速飞机

高超声速飞机 (1)高超声速侦察机 这种侦察机速度可达马赫数5~9,航程超过1 800km,装有超燃冲压发动机,有人或无人驾驶。主要用于侦察敌方对空防御系统阵地情况,还能执行电子情报搜集等多种任务。据悉,法国正在研制HAHV 高超声速无人侦察机,其速度将达6~8马赫,航程超过2000 km,飞行高度为30 km,隐身能力很强。美国的“曙光女神”高超声速侦察机(Aurora),又名“极光”,是SR一71“黑鸟”战略侦察机之后新一代战略侦察机(图3)。据推测,“曙光女神”侦察机全机长为32 m,高为7 In,全载重为83吨,其中三分之二以上是燃料,具有超大功率发动机和流线型机身,飞行高度40 km以上,飞行速度马赫数6,甚至更快。美国的高超声速侦察机“黑燕”如战斗机般大小,动力系统由使用氢燃料的一台涡轮喷气发动机和一台冲压式喷气发动机组合而成。首先涡轮喷气发动机把飞机的速度提升到3倍音速,冲压式喷气发动机开始工作,并将巡航速度提升到6倍音速。组合循环发动机取代火箭助推器提供动力,因此它可以像飞机一样起降。“黑燕”将是一种集很强的隐形、速度和高度于一身的无人侦察机。 (2)高超声速轰炸机 计划研制中的高超声速轰炸机能把炸弹投到地球上任何地点并返回到原起飞点,能精确投掷高爆穿甲弹或动能武器来实施打击,下一步将配载高能激光武器或粒子束武器攻击目标,不需中途加油和在国外设置前进基地,飞行高度高、速度快、侧向机动性好,目前的防空武器很难打到它。“B一3”是美国第一种高超声速“B”式隐形战略轰炸机(图4),是近年来开始研制的可带核弹、5倍音速的新一代远程隐形战略轰炸机。其在性能指标上,要求隐形、高超声速、远程飞行等能力更强,飞行高度大于30 km,速度达到马赫数5~6,航程大于11 100 km,载弹量要达到或超过B一52的水平。B一3采用了一系列新技术和新设备,具有跟踪地形及抗核能力的机载雷达,并可在高超声速情况下使用远程导弹或激光波束武器。 (3)高超声速验证机 从1997年3月起,美国波音公司开始研制x一43验证机。X一43验证机有A、B、C、D系列型号。X一43A高超声速验证机是为探索航空航天领域新问题、验证新理论、检验新技术而专门研制或改装的飞行器。机身长3.6 In,翼展1.5 In,重量约1吨。安装在“飞马”空射型火箭上,机头使用了钨,机翼用耐热合金,外表面覆盖了耐热陶瓷瓦片,机翼和垂尾前缘使用了碳材料。发动机采用与飞行器结构集成的超声速燃烧冲压喷气发动机,燃料为气态氢。2004年11月16日,X一43A进行试飞并取得成功,飞行马赫数为1O,加速时间10 S,是目前最快飞机速度的3倍j。x一51A超燃冲压发动机验证器(SED)计划也是高速打击要求的产物。x一51A验证机采用了SJX61—2(简称X一2)超燃冲压发动机,用于验证吸气式高超声速推进技术的可行性。该机采用了楔形头部、升力体机身和腹部进气道,后部采用了4个控制面,长度为4.26 In,空重约635 kg,采用了乘波构型,通过专门设计的尖锐头部,精确组织和分布所需的激波系,所产生的压力直接作用于机体下方,从而提供升力。头部采用了钨材料,外部覆盖了二氧化硅隔热层,以承受高温载荷。2009年1O月27日,X一51A乘波体巡航飞行器在同一领域创造了新的飞行记录,它在超燃冲压发动机推进下飞行 5 min,飞行马赫数从4.7加速到超过6,验证了持续高超声速飞行是可行的。 (4)高超声速无人机 无人机已经广泛应用于战场,执行侦察、监视与搜索的任务。未来战场上,高超声速无人机飞行马赫数将达到12~15,飞行高度26~38 km,可以快速到达出事地点,向后方传出最新的战场态势,从而取代远程高速侦察机。另一方面,还可以在高超声速无人机上装载侦察设备和精确制导武器,用于侦察和攻击世界各地的重要目标,或伴随高超声速巡航导弹执行战场毁伤评估与侦察任务。

航空气象学 课堂练习1~3章

练习1~3章. 1.大气是一种混合物,它包含有哪些? 2.在对流层中,对天气变化影响较大的气体是()。 A. 氮气和氧气 B. 氧气和二氧化碳 C. 二氧化碳和水汽 D. 氧气和臭氧 3.局地气温的最低点通常出现在什么时候? 4.局地气温的非周期变化受下列哪一个因素的影响最显著() A. 太阳辐射强度 B. 海陆分布 C. 季节 D. 冷暖空气的水平运动 5.目前飞机起降时所用气压表拨正值是? 6.航线飞行时用来调整高度表的气压拨正值是? 7.飞机进入较强下降气流和上升气流区时,高度指示会分别比实际高度有怎样的偏差? 8.当飞机按气压式高度表保持一定高度飞向低压区时,其实际高度的变化是? 9.当空气密度低于标准大气时,飞机的起飞载重量和起落滑跑距离受的影响分别是? 10.气压相等时,较暖和较湿的空气密度分别比较冷和较干的空气密度要大还是小? 11.对流层的特征是? 12.地球上发生天气变化最直接的原因是()。 A. 太阳黑子的活动 B. 海岸线走向的改变 C. 空气湿度的增加 D. 气压的改变 14. 地球大气运动的能量来源是? 15. 气温日较差随纬度变化的一般特点是? 16. 空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比是? 17. 地面与大气之间交换热量的主要方式是通过? 18. 当云中温度_____而云下温度高于0℃时,云内水凝物降落形成空中是雪而地面为雨的现象。 19. 温室效应是由于。 A.CO2增多,造成大量吸收太阳辐射,导致温度升高 B.CO2增多,造成吸收的地面长波辐射增多,导致温度升高 C.臭氧层的破坏,导致大气层增暖 D.过量排放烟尘,导致地球大气升温 20. 露点温度是空气在含水量不变的情况下______使水汽达到饱和时的温度 21. 假设大气处于标准状态,则在距离海平面4公里高度处的气温为 24. 有云和碧空相比,云层的出现不利于____白天的气温和______夜间的气温。 25. 静止大气在某高度上的气压在数值上等于从该高度到_______单位截面积的铅直空气柱重量。 26. 地面气温27℃,露点温度11℃,露点温度的直减率为0.2摄氏度每百米。一空气块从地面绝热上升到达饱和状态时所处的高度_____。 27. 当太阳直射北回归线时,______。 28. 在起落时进行高度表订正使用的QNH,是指把机场跑道面的气压按实际大气随高度递减的情况推算到标准海平面上而得到的,是否正确? 29. 在空中,如果实际温度比标准大气温度高,那么()。 A. 实际气压高度比标准大气气压高度高 B. 标准大气气压高度比实际气压高度高 C. 标准大气气压高度和实际气压高度相等 D. 实际气压高度比标准大气气压高度低 30. 中纬度地区对流层上界的高度通常是? 31. 气块作水平运动和垂直运动时,其温度变化的主要方式分别是? 32. 在标准大气中,飞机在空中测得的气温是-24℃,则飞机所在的高度是? 33. 假设大气处于标准状态,则在距离海平面3公里高度处的气温是多少? 46. 在同一气压条件下,空气的温度越低,单位气压的高度差就越;在同一气温条件下,气压越低,单位气压的高度差就越。 50. 对流层大气热量的主要来源是?

现代飞机常见气动外形特点及发展

摘要 我们看到任何一架飞机,首先注意到的就是气动布局。飞机外形构造和大部件的布局与飞机的动态特性及所受到的空气动力密切相关。关系到飞机的飞行特征及性能。故将飞机外部总体形态布局与位置安排称作气动布局。简单地说,气动布局就是指飞机的各翼面,如主翼、尾翼等是如何放置的,气动布局主要决定飞机的机动性,至于发动机、座舱以及武器等放在哪里的问题,则笼统地称为飞机的总体布局。 飞机的设计任务不同,机动性要求也不一样,这必然导致气动布局形态各异。现代作战飞机的气动外形有很多种,平直机翼布局、后掠翼布局、变后掠翼布局、无尾翼布局、鸭式布局、三翼面布局、前掠翼布局等。而以巡航姿态为主的运输机等大型飞机,其气动布局就相对比较单一,主要以常规布局为主 关键词:翼型;尾翼;气动外形;空气动力

目录 引言 (1) 一、现代飞机常见气动外形 (2) (一)作战飞机气动外形 (2) (二)非作战飞机气动外形 (7) 二、国内飞机常见气动外形 (7) (一)作战飞机气动外形 (7) (二)非作战飞机气动外形 (9) 三、飞机气动外形发展 (11) (一)作战飞机气动外形的发展 (11) (二)非作战飞机气动外形的发展 (11) 四、我国大飞机气动布局设计的发展建议 (15) 致谢 (17) 参考文献 (18)

引言 自从莱特兄弟发明第一架飞机以来,航空科技一直伴随着科技革命的推进迅速发展,由于该行业属于技术密集型,因此也使得航空科技一直云集着该时代最先进的科技成果,和众多的行业精英。因此航空技术往往代表着一个时代的科技水平,也促进和引领着科技进步。而一个时代的航空科技水平则主要体现在该时期的航空器上,飞机作为数量最多、最为常见的航空器,当然代表着一个时代航空科技的水平。而一个时代飞机的技术水准,则直观的体现在飞机的气动外形上。从飞机的气动外形我们就可以看出:这个时代航空科技的总体水平,这个时代的设计理念,甚至这个时代的军事政治战略格局等等。因此,研究飞机的气动外形及其发展,对于我们学习航空科技进而了解世界科技、历史、军事、政治等方面知识有着深远的意义。

飞机气动布局简介.

飞机气动布局简介 想必很多人对飞机很感兴趣,因为飞机大多是很漂亮的,流线型的机身,舒展的机翼,实现了人类在蓝天翱翔的梦想。其实飞机外型的美观虽然是人类主动的设计创作,而实质却是受制于空气阻力的被动结果,从某种意义上讲,这种符合人类审美标准的流畅线条其实是空气动力原理的杰作。 大千世界千变万化,飞机也是形态各异,大的、小的、胖的、瘦的,四个翅膀的、两个翅膀的甚至还有一个翅膀的,打个比方,飞机的式样就像宠物狗一样,当真是品种丰富,血统复杂。俗话说外行看热闹,内行看门道,既然飞机的外观是空气动力原理决定的,那么这么多种飞机的形状在飞机设计中就有个称谓,叫做空气动力布局。下面我们就逐一介绍一下各种气动布局,当了解到气动布局这个概念后再回过头来看这些飞机,就会发现自己不会再看花眼了,其实全世界的飞机品种再多,也无非就以下这几种气动布局而已。 各种空气动力布局的主要差别就在于机翼位置上的差别,首先介绍一个最常见的布局——常规布局。这种布局的特点是有主机翼和水平尾翼,大的主机翼在前,小机翼也就是水平尾翼在后,有一个或者两个垂直尾翼。世界上绝大多数飞机属于这种气动布局,特别是客运、货运大型飞机,几乎全是这种布局,例如波音系列、欧洲的空中客车系列,我国的运七、运八、ARJ21,美国的C130等。我国的军用飞机中除了歼10猛龙战斗机以外,都是常规气动布局。 常规布局最大的优点是技术成熟,这是航空发展史上最早广泛使用的布局,理论研究已经非常完善,生产技术也成熟而又稳定,同其他气动布局相比各项性能比较均衡,所以目前无论是民用飞机还是军用飞机绝大多数使用这种气动布局。 常规气动布局机型——我国的ARJ21祥凤支线客机

A280-飞机总体设计-matlab-SRR-DT12-新型高超声速飞行器

飞机总体设计 新一代高超声速无人机——“赤隼” 第一阶段SRR总结报告 学院名称:航空科学与工程学院 专业名称:飞行器设计与工程 组号:DT12 组长:殷海鹏 2013 年 4月 1日

目录 一、任务陈述 (4) 二、市场需求 (4) 三、相关竞争实施方案 (5) 1. 天基信息系统 (5) 2. 空基侦查系统 (5) 四、运行理念 (6) 1. 潜在运用对象 (6) 2. 载荷能力 (6) 3. 典型任务剖面 (6) (1)任务剖面1(侦查过程中发现重要作战目标) (6) (2)任务剖面2(侦查过程中未发现重要作战目标) (6) 五、系统设计需求 (6) 1. 设计要求 (6) (1)X-43A (7) (2)X-51A (7) (3)HTV-2 (7) (4)HTV-3X (8) 六、新技术与新概念 (8) 1. 激光雷达 (8) 2. 气动布局 (8) 3.热防护 (8) 七、初始参数 (9) 方案一 (9) 方案二 (10) 八、人员分工 (10) 九、本阶段总结及下阶段任务计划 (11) 十、参考资料 (12)

图表目录 图1 天基信息系统 (5) 图2 空基侦察系统 (5) 图 3 X-43A (7) 图 4 X-51A (7) 图 5 HTV-2 (7) 图 6 方案一概念草图 (9) 图7 方案二概念草图 (10) 表 1 方案一初始参数 (9) 表 2 方案二初始参数 (10) 表 3 小组人员分工表 (10)

一、任务陈述 在新世纪的战争中,高超声速飞行器的优势主要体现在以下三个方面:首先是可以迅速打击数千或上万公里外的各类军事目标,大大地拓展了战场的空间。其次,突防能力更加强大,防空系统的拦截概率因反应时间太短而大幅度下降,具有较高的突防成功率。第三,超高速的飞行可以使得雷达难以探测,是一种新型的隐身方案。在新的战争形态中,信息战变得越发重要,侦查机是获取信息的重要来源,同时针对重要目标,在侦查同时具有一定攻击能力会使侦查起到意想不到的效果。从目前中国的空军机种来看,急需一款高超声速无人侦查机,此机最好还能有一定的攻击力,在侦查到重要目标时给予高效打击,对增强我国国防力量有重要作用。 二、市场需求 臭鼬工厂曾预测飞行器的下一场革命将来自于‘速度’,其速度优势会让各国现役防空导弹统统变成废铜烂铁。高超声速飞行器具有广阔的应用前景和巨大的军事价值。纵观21世纪的战场需求,高超声速飞行器已是不可缺少的攻击型和防御型兵器,世界各国都在加速这方面的研究工作,美国当前Ma为8-10的飞行器正在试验,而在2025年计划装备Ma为12-15的飞行器。澳、俄、法、德、日等很多国家对于高超声速飞行器的相关技术、功能、应用价值展开了积极的探讨与研究,并制定了一系列技术发展计划。从市场规模的角度来看,此类飞行器各国都有投入,但由于技术原因,规模较小而成功率偏低,在这种情况下,能率先设计生产出超高声速无人机的国家必能在错综复杂的国际环境下争取到先机,对于现在的世界态势和中国的防御性国防策略来说,我国对超高声速无人机有着极其重要的需求,比如马航失事后,如果能出动10Ma的侦察机进行快速侦查,必可得到最新最真实的情报,在新的战争理念中,被发现就是被消灭,侦察机与其他飞机相比必将会有着更高的军事地位。

应用于高超音速飞行器的防热材料

2016年夏季学期《航空材料与制 造》课程论文 题目:应用于高超音速飞行器的防热材料

一、概述 高超音速飞行器:指的是飞行速度在五马赫(约6000km/h)以上的飞行物体,主要包括3大类:高超音速巡航导弹、高超音速飞机和航天飞机。高超音速飞行器所采用的超音速冲压发动机被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”。除了美国外,俄罗斯、中国、法国、日本、印度、澳大利亚等国也在积极地开展相关的科研实验,他们看重的正是其在军事应用方面的诱人前景。“防热材料”亦称“耐高温烧蚀材料”,是高超音速飞行器的必备材料之一,在火箭发动机喷管,飞行器的端头,外蒙皮,航天飞机机翼前缘,发动机叶片等部位都有着重要的应用。 二、高超音速飞行器所面临的技术瓶颈 被视为“下一代飞行技术”的高超音速飞行,因为其超过五倍音速的超高飞行速度,所面临技术难题是不言而喻的,要实现飞行器高超音速飞行,必须突破高超音速发动机技术和一体化设计技术,如飞行器机体和推进系统设计一体化、气动设计一体化、结构设计一体化等技术,以及材料与结构技术、高超音速空气动力技术、燃料高超音速推进系统、高超音速地面模拟和飞行试验技术等。其中最重要的我想还是飞行器动力问题和与之而来的材料使用问题的解决,这两个问题也正是高超音速飞行器在研发过程中所面临的关键性技术瓶颈,美国、俄罗斯、日本等国在这些方面的研究投入与日俱增,可见高超音速飞行器的开发已经成为了世界各个强国所瞄准的新一代国防技术开发前沿。 在现有的高超音速飞行器的研究实验中,绝大多是都是采用冲压发动机作为飞行器的动力来源。冲压发动机是一种利用迎面气流进入发动机后减速,使空气提高静压的一种空气喷气发动机。它通常由进气道(又称扩压器)、燃烧室、推进喷管三部组成。冲压发动机没有压气机(也就不需要燃气涡轮),所以又称为不带压气机的空气喷气发动机。按应用围划分,冲压发动机分为亚音速、超音速、高超音速三类,应用于高超音速飞行器上的又叫做超燃冲压发动机。冲压发动机结构简单,重量轻,成本低。在飞行马赫数大于3的条件下使用,有较高的经济性。它的缺点是不能自行起动,须用其他发动机作为助推器,而且只有飞行器达到一定飞行速度后才能有效工作。为了在发动机工作前达到冲压发动机的工作速度,现有的两种可以采取的解决方式一种是通过有其他飞行器投放的助推滑翔式的起飞,如美国正在研制的X-43和X-51型飞行器。或者是采用一种涡轮喷气发动机和超燃冲压发动机组合的混合动力,“黑鸟”系列侦察机就是非常典型的例子。 超燃冲压发动机因为其独特的工作原理和使用条件,不仅对其发动机的一体化设计提出了很高的要求,同时在所用材料的性能方面也有着十分苛刻的要求。首先是燃烧室的温度可达2500℃以上,面临的压力和粒子冲刷强度也远远超过现在一般飞机所装配的涡扇发动机。其次是因为飞行器高速飞行时与空气中的粒子摩擦的产生大量的热量,而产生热量的部位主要集中在高超音速飞行器鼻锥,翼缘等重要部位,这些热量如果不能及时导走或加以防护就会对飞行器的部结构

江西省2021版高一下学期期中化学试卷(I)卷

江西省2021版高一下学期期中化学试卷(I)卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共16题;共33分) 1. (2分) (2019高一上·上海期末) 下列书写错误的是() A . 硫酸的分子式H2SO4 B . 甲烷的结构式 C . Mg原子结构示意图 D . 溴化氢的电子式 2. (2分)从化学角度看,下列叙述正确的是() A . 海水晒盐属于化学变化 B . 电动车充电是化学能转变为电能 C . 不锈钢属于复合材料 D . 燃油以雾状喷出有利于完全燃烧 3. (2分) (2016高一下·长沙期中) 1999年1月,俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素,该同位素原子的质量数为298.以下叙述不正确的是() A . 该元素属于第七周期 B . 该元素位于ⅢA 族 C . 该元素为金属元素,性质与Pb相似 D . 该同位家原子含有114个电子,184个中子 4. (2分)下列化学用语或模型正确的是()

A . 氯化氢的电子式: B . 硫离子结构示意图: C . 8个中子的碳原子:12C D . CH4分子的比例模型: 5. (2分) (2016高一下·三门峡期中) 能说明Cl的非金属性比S强的事实有() ①常温下S为固体,而Cl2为气体 ②Cl2与H2混合,强光照射剧烈反应,而S与H2反应需较高温度 ③与Fe反应,Cl2生成FeCl3 ,而S生成FeS ④盐酸是强酸,而氢硫酸是弱酸 ⑤将Cl2通入氢硫酸中可置换出S. A . ①③⑤ B . ②③⑤ C . ②③④ D . ②③④⑤ 6. (2分) (2018高三下·河北开学考) 将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中,进行合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得反应速率分别为:甲:v(H2)=3 mol·L-1·min-1;乙:v(N2)=2 mol·L -1·min-1;丙:v(NH3)= 1 mol·L-1·min-1。则三个容器中合成氨的反应速率() A . v(甲)>v(乙)>v(丙) B . v(乙)>v(丙)>v(甲) C . v(丙)>v(甲)>v(乙)

民用飞机气动设计原理

民用飞机气动设计原理民用飞机可以随时转为军用。海湾战争期间,美国曾动员民用飞机用于军事运输。预警机、加油机等军事用途飞机也往往由民用飞机改型而成。下面是为大家分享民用飞机气动设计原理知识,欢迎大家阅读浏览。 宽体飞机相对于窄体飞机,超临界机翼气动设计的难点主要体现在哪里?(Dan) 超临界翼型设计的本质是弱激波翼型的设计。超临界翼型相较于普通翼型,其头部比较丰满,降低了前缘的负压峰值使气流较晚达到声速。即提高了临界马赫数。同时超临界翼型上表面中部比较平坦,有效控制了上翼面气流的进一步加速,降低了激波的强度和影响范围,并且推迟了上表面的激波诱导边界层的分离。因此超临界翼型有着更高的临界马赫数和更高的阻力发散马赫数。 超临界翼型与传统翼型对比 对于窄体飞机,其巡航马赫数范围在0.78-0.80 之间,通常巡航时间占全航程比例不高,因此翼型设计需要多考虑起降、爬升等非巡航性能。而宽体飞机的巡航马赫数则通常在0.85-0.90 之间,并常用于长航程飞机,应此翼型设计需要多考虑巡航性能。更高的巡航马赫数使得机翼表面有很大的超声区,使得通过翼型设计来削弱、推迟激波的设计难度大大加大。 控制律载荷一体化技术能改善飞机什么性能?有何效 益?(Zhijie) 放宽静稳定性使飞机阻力减小,减轻飞机的质量,增加有用升

力,使飞机的机动能力提高; 边界控制技术减轻了驾驶员的工作负担并保证飞机安全; 阵风载荷减缓技术减小阵风干扰下可能引起的过载,从而达到减轻机翼弯曲力矩和结构疲劳的目的,并提高乘坐舒适性; 机动载荷控制改变飞机机动飞行时机翼的载荷分布,降低翼根处的弯曲力矩,从而减轻机翼的结构重量和机动时的疲劳载荷,最终可以提高商载能力和增加飞行航程; 颤振模态控制技术通过改变翼面的非定常的气动力分部,从而降低或改善机翼的气动弹性耦合效应,最终达到提高颤振速度的目的。 A320 阵风载荷减缓控制系统说说风洞试验中,风洞的问题和缩比模型的问题、试验结果的一致性问题(Shaoyun) 风洞试验是指在风洞中安装试验模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器的空气动力学特性的一种空气动力试验方法。 F22 飞机风洞模型风洞的基本参数一是风洞几何参数,包括风洞截面积、风洞试验段长度等,二是风洞的试验风速,一般地,0~0.3M 范围为低速风洞,0.3M~1M为高速风洞,大于1M为超音速风洞。 由于模型缩比等原因,风洞试验模型不能完全保留真实飞行器的气动特性。风洞试验通过采用相似准则来尽可能地使试验特性同真 实特性一致,通常根据试验的目的不同会选择不同的相似准则,但一般都会满足的重要准则包括: 几何相似性,模型几何特征同真实飞行器尽可能等比例的放大或缩小; M 数相似,风洞试验M数和飞行器实际使用M数保持一致;

冲击波方案文档 (5)

EMS体外冲击波治疗仪介绍 湖北瑞志康科贸有限公司 2014年 一、冲击波

冲击波是一种机械波,它具有声学、光学和力学的某些性质,广义上的冲击波在生活中随处可见,如震动、雷电、爆炸和超音速航空器等均能产生冲击波,冲击波都具有压力瞬间增高和高速传导的特性,只是在能量、频率和产生方式等方面有所差别. 二十世纪八十年代末期,体外冲击波技术开始被的运用到骨科及康复理疗领域,经过十余年的临床研究,冲击波疗法日益完善,应用范围也日益扩大。到今天,在部分欧美国家冲击波疗法已经成为骨伤及骨关节类疾病非创伤治疗的首选方法,其独特的疗效和简单的治疗方式使许多经传统疗法治疗无效的骨科疾病患者得以重返健康生活。 冲击波发生源有液电冲击波,压电效应、聚能激光、电磁感应和微爆炸等多种原理产生的冲击波。(1)液电冲击波发生源,最早应用于冲击波发生源。优点:脉冲波形稳,冲击时间快。缺点:体积较大,治疗一个病人就要更换电极,放电稳定性差,焦点漂移。(2)电磁冲击波发生源,优点;噪声小,不用更换电极,放电稳定。缺点:使用环境有一定要求,冲击波时间慢,使用能量高电压在13~20kv,临床效果比液电式冲击波差。 (3)压电晶体冲击波源,优点:噪声小。缺点:功率较小,晶体的质量和寿命及安装都要求较高,否则每个晶体触发脉冲难以同步。(4)气压弹道式冲击波源;优点:使用安全方便,对骨骼肌肉组织疗效好。缺点:治疗时不能长期停留一处所形成的息肉、狭窄及其他病态。 二、冲击波疗法 应用冲击波的原理针对人体机体肌肉\骨骼\内脏等组织病变进行病理性逆转的一种疗法.在医学方面主要应用有:全身系统中的肿瘤及癌细胞冲击疗法; 骨骼系统的肩周炎、网球肘、髌腱炎、跟痛症等;泌尿系统的体外冲击波碎石治疗等等. 体外冲击波的优点在于:(1)损伤轻微,可替代某些外科手术疗法;(2)一般采用简单麻醉或不必麻醉;(3)治疗时间短,风险小,可在门诊进行治疗;(4)无需特殊术后处理,术后恢复较快;(5)治疗费用远远低于开放式手术。适应症 >腱性末端疾病: 足底筋膜炎; 内侧/外侧肱骨外上髁炎等 >腱性疾病: 髌腱炎;跟腱炎;肩关节钙化性肌腱炎等 >肩峰下滑囊炎

超音速飞机的分代及主要特征

超音速飞机的分代及主要特征 飞机自从发明的那一天开始,就注定要将自己与军事连结在一起。为了获得空中优势,人最初的空战战术是盘旋,飞机的水平机动能力决定着空战的成败。随着德国著名飞行员殷麦曼首创的垂直机动开始,飞机的垂直机动能力越来越受到重视,一直到第二次世界大战,空战的们一直在琢磨如何在空战中占据主动,不断地探索新的空战战术、技术。新的空战战术不断对飞机的性能提出新的要求,而飞机性能的提高又不断促使人们充分利用这些性能发展相应的空战战术。两者的相互促进推动了战斗机研制的发展。 飞机的分代已经有了普遍的共识,现代战斗机得分代在世界上有两种标准,欧美标准和俄罗斯标准。俄罗斯战机的分代,多一代主要是对进入喷气机时代的启示时代划分不同,原苏联比美国早,将简易飞机化成了第一代。我国现在采用的是欧美标准。 第一代战斗机是指20世纪50年代初开始交付使用的各类喷气式战机,机载设备和武装系统比较简单,最大平飞速度小(不等作超音速飞行),升限,加速度性和爬升率也不高。它们的技术特点是以涡轮喷气发动机为动力,速度达到高亚音速或跨音速,武器以航炮为主,有的配以火箭。代表机型有苏联的米格—15、米格—17、米格—19,中国的歼5、歼6,美国的F—86、F—100,英国的“闪电”和法国的“超神秘” 等飞机。 第二代战斗机再航空界,一般把五六十年代研制的超音速战斗机称为第二代战斗机,最大特点是突破了“音障”,飞的更高也非的更快。但它们的缺点也很明显:一是亚音速机动性不好,甚至还比不上第一代战斗机;二是起降滑跑距离长(多数都超过1000米)三是体积小,载油系统低,航程和外挂能力明显不足;四是机载设备比较简单,全天后能力有限。它们的特点是最大飞行速度2—2.5马赫,武器为航炮和第一代空空导弹。这一代战斗机普遍强调高空高速性能,这种技术要求也在20世纪60年代到70年代末期风靡一时。世界公认的第一架超音速战斗机是美国的F-100“超佩刀”。苏联的第一种超音速战斗机是米格-19。这一代战斗机还有:中国的J7、J8,美国的F-4、F-104、F—5、F-111,苏联的苏-15、米格-21、米格-23、米格-25、米格-27,法国的“幻影”III等为代表的各类喷气式战机。 第三代战斗机设计理念从追求高空高速到具有良好的中低空机动性。其武器以空空导弹为主,航炮为辅,有较好的火控雷达系统。这一代飞机特别强调机动性和敏捷性,最大速度和升限与第二代相当,但航程较大,具备空中加油能力。第三代战斗机这一代战斗机普遍采用了复合材料,铝锂合金,翼身融合体,大推重比的涡扇发动机,适合机动空战的机翼,具有下视能力的脉冲多普勒雷达,平视显示器,综合机载电子系统和火空系统,红外搜索/跟踪传感器,头盔瞄准具等。尽管这些战斗机在最大M数(即马赫,飞行速度与音速之比)和生限方面没有什么提高,但他们的水平起降和垂直机动性,加速性,最大过载,作战半径,远距离探测能力,全向攻击能力,电子对抗能力等均有了大幅度提高。由于突出了机动性和全天侯能力,更加适应瞬息万变的空战环境,攻防能力明显改善,生存率大大提高。在第三代战斗机的发展过程中,机载武器的性能取得了空前的进步。超视距发射使用的空对空导弹改善了抗地面杂波干扰的性能和灵敏度,具备了上射和下射力。它们一般都能兼顾对地攻击任务,可携带各种激光制导,电视制导,红外制导,被动无线电制导的导弹或炸弹。第三代战斗机的主要机型有:中国的J10、J11A、J11B枭龙,美国的F-14、F-15、F-16、F/A-18,苏联的苏-27系列、米格-29苏-30、苏-35,法国的幻影 2000和作研制的“狂风等为代表的喷气式战机。

(整理)《航空概论》试题库含空气动力学

<<航空概论>> 1、气体的物理参数压力(P)、密度(ρ)、温度(T)三者之间的变化关系可以用气体状态方程式( D )来表示; A、ρ=PRT B、T=PRρ C、P=Rρ/ T D、P=RρT 2、国际标准大气规定,海平面上的大气压力为( B )牛/平方厘米,大气温度为()℃,大气密度为()千克/立方米; A、1012 / 17 /1.225 B、10.12 / 15 / 1.225 C、10.12 / 15 / 122.5 D、10.12 / 0 / 1.225 3、飞机水平尾翼的最主要作用是( B ); A、产生升力 B、俯仰稳定性 C、横向稳定性 D、方向稳定性 4、下列( A )的叙述不属于平流层的特点; A、含有大量的水蒸气及其他微粒 B、温度大体不变,平均在-56.5℃ C、没有上下对流,只有水平方向的风 D、空气质量不多,约占大气层总质量的1/4 5、空气的物理性质主要包括( C ); A、空气的粘性 B、空气的压缩性 C、空气的粘性和压缩性 D、空气的可朔性 6、下列( B )的叙述属于对流层的特点; A、空气中几乎没有水蒸气 B、空气上下对流激烈 C、高度升高气温迅速上升 D、空气中的风向风速不变 7、流体的连续性定理是( C )在空气流动过程中的应用; A、能量守衡定律 B、牛顿第一定律 C、质量守衡定律 D、牛顿第二定律 8、下列( D )的叙述是错误的; A、伯努利定理的物理实质是能量守衡定律在空气流动过程中的应用 B、物体表面一层气流流速从零增加到迎面气流流速的流动空气层叫做附面层 C、空气粘性的物理实质是空气分子作无规则运动的结果

D、气流低速流动时,在同一流管的任一切面上,流速和流管的横切面积始终成正比 9、机翼翼弦线与飞机机体纵轴线之间的夹角是( D ); A、机翼的后掠角 B、机翼的上反角 C、机翼的迎角 D、机翼的安装角 10、下列( D )的叙述与伯努利定理无关; A、气流流速大的地方压力小,气流流速小的地方压力大 B、气流稳定流过一条粗细不等的流管时,气流的总能量是不变的 C、气流沿流管稳定流动过程中,气流的动压和静压之和等于常数 D、气流流过流管时,流管粗的地方流速小,流管细的地方流速大 11、根据连续性定理和伯努利定理可知,稳定气流的特性为( A ): A、流管横截面积小的地方,流速就大,压力就小 B、流管横截面积小的地方,流速就小,压力就高 C、流管横截面积大的地方,流速就小,压力就小 D、流管横截面积大的地方,流速就大,压力就高 12、机翼升力的产生主要靠( C )的作用; A、机翼上表面压力 B、机翼下表面压力 C、机翼上表面吸力 D、机翼下表面吸力 13、测量机翼的翼弦长度是从( C ); A、翼尖到翼尖 B、机翼的连接点到翼尖 C、机翼前缘到后缘 D、最大上弧线到基准线 14、翼型中弧线的最高点距翼弦的距离与弦长的比值的百分数,叫做翼型的( B ); A、相对厚度 B、相对弯度 C、相对最大厚度位置 D、翼型弦长 15、在飞机机翼的展弦比里,包括( B )物理因素; A、机翼的厚度和翼弦 B、机翼的翼展和翼弦 C、机翼的上反角和迎角 D、机翼的后掠角和迎角 16、机翼翼弦线与相对气流之间的夹角是( C ); A、机翼的后掠角 B、机翼的上反角 C、机翼的迎角 D、机翼的安装角 17、机翼空气动力的方向( A ); A、与相对气流流速垂直 B、与相对气流流速平行 C、与翼弦线垂直 D、垂直向上

_大型飞机气动设计中的CFD技术

由于CFD 在节省研制费用、缩短研制周期、实现研制数字化自动化、提高研制质量等方面的优势,越来越多的人认为未来飞行器性能的确定,将依赖于在“虚拟风洞”数据基础上产生的“虚拟飞行”,这将是飞行器研制的主要发展方向。 近30多年来计算机和CFD 计算方法的迅速发展,CFD 取得了很大的成就。今天,以数值求解Euler 方程和RANS 方程为代表的CFD 技术已经广泛应用到航空、航天、船舶、武器装备等领域,取得了令人瞩目的成就,日益展现出它蓬勃的活力和发展的潜力 [1]。在航空航天等领域,CFD 革命性地改变了传统的空气动力学研究和设计方法,推动了这些领域的技术进步。由于CFD 在节省研制费用、缩短研制周期、实现研制数字化自动多数型号单位成为主要的气动设计 手段,风洞试验成为后期的确认性工作;(2)一般情况下,CFD 精度可以满足工程要求,型号部门大都购买了商业CFD 软件,但使用者的水平需要进一步提高;(3)商业CFD 软件具有功能全面、使用方便、技术服务好等优点,但这些商业软件的性能低,如计算精度、计算效率、可靠性均较差。西方大国的先进CFD 软件是禁止向我国出口的,如CFL3D、USM3D 等NASA 发展的著名CFD 软件; (4)计算周期大大缩短,常规CFD 任务可以在一周至数周内完成,复杂任务可以在数周至数月内完成。 基于CFD 在我国航空航天领域应用的现状,本文主要论述大型飞机气动设计中的CFD 技术。 大型飞机是指起飞总重超过 阎 超 液体力学教授,博士生导师,主要从事CFD 领域的研究工作。 大型飞机气动设计中的 CFD技术 北京航空航天大学国家计算流体力学实验室 阎 超 甘文彪 CFD Technology for Aerodynamic Design of Large Commercial Aircraft 化、提高研制质量等方面的优势,越来越多的人认为未来飞行器性能的确定,将依赖于在“虚拟风洞”(CFD)数据基础上产生的“虚拟飞行”,这将是飞行器研制的主要发展方向。美国NASA 在20世纪90年代的20项关键技术中CFD 技术被列为第8项, 属最优先发展的技术领域。 今天的CFD 已经成为飞机、导弹、飞船等航空航天飞行器研制中一种主要的气动分析和设计工具。CFD 以其快速、经济、高效、适用面广、约束少、数据详尽、容易实现数字化和自动化设计等特有的优势改变了传统的气动设计方法,成为航空航天飞行器研制中无可替代的有力工具。在我国,CFD 研究及其应用也得到了迅速的发展。目前,CFD 在我国航空航天领域的现状是: (1)CFD 已经得到普遍的认可,成为型号设计部门的常规手段,在大

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